伸縮式碳纖維生態草制造技術

本發明專利技術屬于水處理領域，公開了一種伸縮式碳纖維生態草，包括中空伸縮波紋管、中空伸縮波紋管上設有的碳纖維絲和中空伸縮管兩端的連接件。本發明專利技術提供的種伸縮式碳纖維草，其結構簡單，便于運輸，可自組裝成多種形態，并配合光催化氧化或增加生長因子等多種協同增效凈化能力的方法，為滿足不同水體處理需求。

【技術實現步驟摘要】
伸縮式碳纖維生態草
本專利技術涉及水處理
，特別是一種伸縮式碳纖維生態草。
技術介紹
水是人們生存及社會發展的重要資源，由于社會經濟的發展和人類活動的增加，產生了大量工業污水和生活污水，水環境污染問題日益突出。近年來許多研究者對污水染地表水的處理技術進行了深入研究，并取得了很好的效果。常用的技術方案多為水體曝氣、微生物菌劑投放、水生植物栽培、生物膜法甚至水體過濾等。上述這些技術在水體的水質提升方面都存在不同程度的缺陷。碳纖維草采用親水性的人工合成材料制作而成、能像自然水草一樣漂浮在水中，作為微生物的載體大量富集水中微生物，利用微生物的凈化原理，并通過水中污染物與微生物的充分接觸，去除水中大量有機污染物，同時碳纖維草對水中的懸浮物有一定的攔截作用，增加水體透明度，使水體中的自然植物能夠生長，逐步恢復水體自然生態環境，達到水質凈化的目的。目前碳纖維草的使用方法主要有以下幾種，一種是3K-5k的碳纖維絲為1株黏附在載體上，在水面上拉起固定繩再將載體以一定間距綁縛在固定繩子或者在載體的上端固定浮子、下端固定配重塊使碳纖維草懸浮在水底，另一種是將碳纖維草制成碳纖維草毯，直接鋪設在水底，還有一種是與曝氣管或者生物浮床配合使用。這些使用方法都取得了一定得效果，但是這些方法都存在著一系列得缺陷，比如在航道上或者較寬得水域無法設置固定繩或者生物浮床，固定配件老化導致碳纖維草脫離造成二次污染，曝氣管得鋪設和后期維護成本昂貴，碳纖維地毯容易被水底淤泥遮蓋，微生物無法良好的著生、附著和生存，從而使得碳纖維地毯發揮凈化作用不佳。另外，考慮到每個待處理水域因地貌、水流、水質等自然條件差異而具獨特性，為使碳纖維草能取得最佳的處理效果，應專門對其水體布局研究設計。
技術實現思路
為了解決以上問題，本專利技術提供了一種伸縮式碳纖維草，其結構簡單，可自組裝成多種形態，并配合光催化氧化或增加生長因子等多種協同增效凈化能力的方法，為滿足不同水體處理需求。為達到以上目的，本專利技術采用以下技術方案。伸縮式碳纖維生態草，包括中空伸縮波紋管、中空伸縮波紋管上設有的碳纖維絲和中空伸縮管兩端的連接件。進一步地，連接件上開設1-4個向內凹陷的容置槽，所述容置槽用于與中空伸縮波紋管端頭可拆卸地連接。這里的可拆卸地連接，具體的可以為容置槽外表面設置內螺紋，中空伸縮波紋管端頭外表面則設置與內螺紋配套的外螺紋，通過容置槽旋進旋出來實現容置槽的安裝和拆卸，還可以為伸縮波紋管端頭套設彈簧和卡塊，容置槽內設置卡口，端頭伸入容置槽內，卡口將端頭卡住，此時，中空伸縮波紋管固定在連接件內，容置槽外側的連接件上按壓部，按壓此處可以使卡塊向內收縮，此時中空伸縮波紋管可從連接件內抽出，當然這些連接方式不止以上的方法，現有技術中可以將兩個零件方便的拆卸和固定的方法都可以用于本專利技術。進一步地，所述連接件表面負載有光催化劑涂層。催化劑涂層可采用金屬氧化物或硫化物等半導體材料制成，如二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅等，其中效果最好的是二氧化鈦或經摻雜的二氧化鈦，根據水體處理需要，摻雜離子可以為三價鐵離子、銀離子、銅離子、鋅離子等,光催化劑具有徹底礦化有機物又能降解低濃度的有機污染物的性能，且具有化學惰性高、氧化能力強、成本效益高以及對光腐蝕和化學腐蝕的抵抗力強等優點。連接件本體可以用抗腐蝕的塑料、玻璃、橡膠或者鋁鐵等輕質價廉的金屬或者復合材料組成，可用材料取材廣，這里不作對其材料上的限制。進一步地，所述碳纖維絲通過植絨到中空伸縮波紋管的表面，所述中空伸縮波紋管的表面經過表面粗糙處理中空伸縮波紋管的表面經噴砂或拋丸等工藝處理之后，粗糙度為Ra6.0以上，再涂附上膠水層，再用靜電紡絲機對其表面進行靜電植絨，植絨度高不容易脫落。進一步地，所述碳纖維絲通過植絨或黏貼嫁接到條形無紡布上，再將無紡布纏繞或黏貼至中空伸縮波紋管的表面。無紡布具有價廉吸附性能強，本身可作為人工水草，并且其植絨成本要小于直接在中空伸縮波紋管的表面植絨成本，通過將無紡布纏繞到至中空伸縮波紋管的表面可以省略涂敷膠水步驟。進一步地，所述中空伸縮波紋管為尼龍材質，尼龍材料具有抗腐蝕和抗水解的優點，強度高，穩定性好。其制成中空伸縮波紋管經過拉伸或扭后，投入水體中可保持良好的穩定形態。進一步地，所述中空伸縮波紋管上開設至少一排等間距的排孔，一方面，其投入水體后，水從排孔中流入管內，增加了重量使得管內外水壓相等，增加穩定性能，另一方面生物緩釋填料可以從孔中釋放到人工水草表面。進一步地，所述中空伸縮波紋管裝有生物緩釋填料，根據處理水體的不同選擇不同的生物緩釋填料，其可以為多種或者一種，如可以為對水質有吸附凈化且為微生物提供無機養料的凹土、蒙脫石等，為微生物提供氧氣的緩釋氧材料，在氮、磷含量較高的水體中投入硝化細菌、光合細菌、硝化細菌、反硝化細菌等，另外還可以是各種酶、鎖磷劑、除藻劑、底改劑。進一步地，所述多個伸縮式碳纖維生態草裝配成立體結構單元再組合成立體結構，再在立體結構上拉設人工水草，根據不同水體的地理形態和水質情況，通過增加人工水草種類和單位水體投放量，組合式高效凈化水體。與現有技術相比，本專利技術有益效果是：本專利技術使用碳纖維草作為水處理的主要材料，碳纖維草具有高度的生物親和性，能吸收、吸附、截留水中溶解態和懸浮污染物，為各類微生物、藻類和微生物生長、繁殖提供良好的著生、附著或穴居條件，連接件上設有光催化劑涂層，降低有機物的性能，催使碳纖維草其表面快速生成擁有強凈化能力的活性生物膜，加速分解水中的有機有害物質。本專利技術使用碳纖維草結構簡單，不需要另外設置其他配件，使用靈活，其中空伸縮波紋管可以根據水體水質裝設不同的生物填料，有效降低河道水流的渾濁度和有機污染物含量，提升水體凈化能力。本專利技術具有伸縮結構和連接件，可以根據水體地貌、水流、水質組合成不同的形狀，操作簡單靈活。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。圖1為伸縮式碳纖維生態草結構示意圖；圖2為中空伸縮波紋管結構示意圖；圖3為條形無紡布結構示意圖；圖4為中空伸縮波紋管結構示意圖；圖5為圓柱體立體結構示意圖；圖6為立方體立體結構示意圖。圖中附圖標記：中空伸縮波紋管1、碳纖維絲2、連接件3、容置槽4、排孔5、條形無紡布6、生物緩釋填料7、網袋8、固定件9、圓柱體單元10、立體結構（11、14）、人工水草12、立方體單元13、蜈蚣型碳纖維水草15。具體實施方式下面將對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例：如圖1所示，伸縮式碳纖維生態草，包括尼龍材質制成的中空伸縮波紋管1、碳纖維絲2和中空伸縮波紋管1端部的連接件3。連接件3上開設向內凹陷的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.伸縮式碳纖維生態草，其特征在于，包括中空伸縮波紋管、中空伸縮波紋管上設有的碳纖維絲和中空伸縮管兩端的連接件。/n

【技術特征摘要】
1.伸縮式碳纖維生態草，其特征在于，包括中空伸縮波紋管、中空伸縮波紋管上設有的碳纖維絲和中空伸縮管兩端的連接件。


2.根據權利要求1所述的伸縮式碳纖維生態草，其特征在于，所述連接件上開設1-4個向內凹陷的容置槽，所述容置槽用于與中空伸縮波紋管端頭可拆卸地連接。


3.根據權利要求1所述的伸縮式碳纖維生態草，其特征在于，所述連接件表面負載有光催化劑涂層。


4.根據權利要求1所述的伸縮式碳纖維生態草，其特征在于，所述碳纖維絲通過植絨到中空伸縮波紋管的表面，所述中空伸縮波紋管的表面經過表面粗糙處理，粗糙度為Ra6.0以上。


5.根據權利要求1所述的伸縮...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫俊杰，劉東，楊艷慧，杭晴，
申請(專利權)人：南京公誠節能新材料研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32